[发明专利]用于改善的传感器灵活性和改善的气隙性能的AMR阵列磁性设计

说明书

技术领域

实施例一般涉及传感器方法和系统。实施例还涉及磁性传感器。实施例另外涉及用于改善的传感器灵活性和改善的气隙性能的各向异性磁阻（AMR）阵列。

背景技术

在多种商业、消费装置、和工业检测应用中利用磁阻（MR）技术。各向异性磁阻（AMR）是一种材料的性质，其中，电阻能够根据电流方向与观察到的磁场取向之间的角而变。AMR阵列位置传感器提供关于磁铁位置的非常准确的信号。在常规MR系统中，例如，可以提供用于确定可沿着一个路径活动的部件的位置的设备。该设备包括附着于活动部件的磁铁和位于路径附近的AMR传感器阵列。随着磁铁接近、通过、和远离传感器，传感器提供变化的输出信号，可以用表示任何传感器的单个特性曲线来表示该变化的输出信号。

为了确定活动部件的位置，可以以电子方式扫描传感器并从具有指示向磁铁的相对接近的输出的一组传感器中进行数据选择。然后，可以利用曲线拟合算法来确定数据与特性曲线的最佳拟合。可以通过沿着位置轴放置特性曲线来确定磁铁的位置并因此确定活动部件的位置。

图1A和1B举例说明现有技术AMR位置感测系统100。AMR位置感测系统100一般包括磁铁110和AMR位置传感器阵列130以感测磁铁110在AMR位置传感器阵列130内的相对位置。磁铁110必须被定位为使得磁铁110的如箭头120所指示的磁通线在AMR位置传感器130的同一平面内。磁铁110在沿着如箭头140所指示的方向移动的同时产生磁通线120。如果在校准之后，气隙160、磁铁110与AMR位置传感器130之间的距离显著地改变，则AMR位置传感器130的性能也改变。图1B举例说明磁铁沿着如箭头140所指示的方向在AMR位置传感器130的统一平面内移动时的沿不同方向的磁通线120。

图2举例说明随着磁铁110移动并通过AMR位置传感器130而从现有技术AMR位置感测系统100获得的两个AMR桥信号200和210。桥信号200和210可以随着磁铁110移动并穿过AMR位置传感器130而生成。峰值220和230对应当磁通线120垂直于AMR传感器滑槽（runner）136的一半且在AMR位置传感器130中与其它的平行时的位置。磁通线120平行于或垂直于AMR传感器滑槽135的位置相对于气隙160的变化而变，气隙160的变化又在位置方面改变从AMR位置传感器130生成的桥信号200。与此类现有技术位置感测系统100相关联的问题是随着AMR位置传感器130和磁铁110之间的距离改变，信号改变，降低传感器的可重复性。因此，AMR位置传感器的总体性能下降。

基于前述内容，应相信存在对如本文中更详细地描述的用于改善的传感器灵活性和改善的气隙性能的改善的MAR阵列磁性设计的需要。

发明内容

提供以下概要是为了促进对只有所公开的实施例才有的某些创新特征的理解且其并不意图是详尽的描述。可以通过将整个说明书、权利要求、附图和摘要视为一个整体来获得实施例的各种方面的全面认识。

因此，提供改进的传感器方法和系统是本发明的一方面。

本发明的另一方面是提供一种改善的AMR位置感测系统。

本发明的另一方面是提供一种用于改善的传感器灵活性和改善的气隙性能的改善的AMR阵列磁性位置感测系统。

现在可以如上所述地实现上述方面及其它目的和优点。公开了一种用于改善的传感器灵活性和改善的气隙性能的AMR阵列磁性位置感测系统。可以将一对磁铁封闭在沿着路径移动且位于AMR位置传感器阵列之上的磁铁载体中。该磁铁一般遍及磁铁的整个长度磁化。AMR位置传感器可以与均匀的磁通线接触以感测与磁铁载体相关联的直线和角位置的变化。由AMR位置传感器生成的输出信号对气隙的变化具有较低的敏感度，因为由磁铁产生的磁通线的角不随着气隙变化而变。

AMR位置传感器可位于两个磁铁的外部，使得传感器与均匀磁通线接触以感测与可旋转底座相关联的角和直线位置的变化。AMR阵列位置传感器可以感测磁铁的直线和旋转位置，而磁铁载体沿着直线或旋转磁化方向移动以高效地感测移动的磁铁载体的位置。此类AMR阵列磁铁传感器设计能够相对于气隙的变化改善AMR阵列传感器的性能。

附图说明

附图用于进一步举例说明实施例并连同详细说明一起用于解释本文公开的实施例，在所述附图中，相同的参考标号在单独视图中自始至终指示相同或功能上类似的元件且其结合到本说明书中并构成其一部分。

图1A和1B举例说明现有技术AMR位置感测系统； 

图2举例说明从现有技术AMR位置感测系统获得的桥信号的图形表示 ；